Funções inorgânicas

Desafio
Químico
• É o ácido mais importante na indústria e no
laboratório. O poder econômico de um país
pode ser avaliado pela quantidade de ácido
sulfúrico que ele fabrica e consome.
• O maior consumo de ácido sulfúrico é na
fabricação de fertilizantes, como os
superfosfatos e o sulfato de amônio.
• É o ácido dos acumuladores de chumbo
(baterias) usados nos automóveis;
Ácido nítrico (HNO3)
• Depois do sulfúrico, é o ácido mais fabricado
e mais consumido na indústria. Seu maior
consumo é na fabricação de explosivos,
como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno
(TNT), trinitrocelulose (algodão pólvora) e
ácido pícrico e picrato de amônio;
• É usado na fabricação do salitre (NaNO3, KNO3)
e da pólvora negra (salitre + carvão + enxofre);
Ácido fosfórico (H3PO4)
• Os seus sais (fosfatos) têm grande aplicação
como fertilizantes na agricultura;
• É usado como aditivo em alguns refrigerantes.
Ácido acético (CH3 – COOH)
• É o ácido de vinagre, produto indispensável
na cozinha (preparo de saladas e maioneses).
Ácido fluorídrico (HF)
• Tem a particularidade de corroer o vidro,
devendo ser guardado em frascos de
polietileno. É usado para gravar sobre vidro.
Ácido carbônico (H2CO3)
• É o ácido das águas minerais gaseificadas e
dos refrigerantes. Forma-se na reação do gás
carbônico com a água:
CO2 + H2O → H2CO3
BASES
Base de Arrhenius – Substância que, em solução
aquosa, libera como ânions somente íons OH–.
Classificação
Solubilidade em água:
• São solúveis em água o hidróxido de amônio,
hidróxidos de metais alcalinos e alcalinoterrosos que são muito pouco solúveis. Os
hidróxidos de outros metais são insolúveis.
Quanto à força:
• São bases fortes os hidróxidos iônicos solúveis
em água, como NaOH, KOH, Ca(OH)2 e
Ba(OH)2.
• São bases fracas os hidróxidos insolúveis em
água e o hidróxido de amônio.
O NH4OH é a única base solúvel e fraca.
Química
Ácidos
01. (FGV) A tabela a seguir apresenta
algumas características e aplicações de
alguns ácidos:
Ácido de Arrhenius – Substância que, em
solução aquosa, libera como cátions somente
íons H+ (ou H3O+).
Nomenclatura
Ácido não-oxigenado (HxE):
ácido + [nome do E] + ídrico
Exemplo: HCl – ácido clorídrico
Ácidos HxEOy, nos quais varia o nox de E:
As fórmulas dos ácidos da tabela são,
respectivamente:
a)
b)
c)
d)
e)
HCl, H3PO4, H2SO4, HNO3
HClO, H3PO3, H2SO4, HNO2
HCl, H3PO3, H2SO4, HNO3
HClO2, H4P2O7, H2SO3, HNO2
HClO,H3PO4, H2SO3, HNO3
02. (FGV) Considere os ácidos oxigenados
abaixo:
HNO2(aq) HClO3(aq) H2SO3(aq) H3PO4(aq)
Seus nomes são, respectivamente:
a)
b)
c)
d)
e)
nitroso, clórico, sulfuroso, fosfórico
nítrico, clorídrico, sulfúrico, fosfórico
nítrico, hipocloroso, sulfuroso, fosforoso
nitroso, perclórico, sulfúrico, fosfórico
nítrico, cloroso, sulfídrico, hipofosforoso
03. (FGV) O hidróxido de sódio, conhecido
no comércio como soda cáustica, é um
dos produtos que contaminaram o rio
Pomba, em Minas Gerais, causando um
dos piores desastres ecológicos no
Brasil. Dessa substância é INCORRETO
afirmar que:
a)
b)
c)
d)
e)
tem fórmula NaOH
é um composto iônico
em água, dissocia-se
é usada na produção de sabões
é uma molécula insolúvel em água
04. (Mackenzie–SP) Observe as fórmulas
do sulfato de amônio (NH4)2SO4 e do
hidróxido de potássio KOH e assinale a
alternativa que apresenta a fórmula do
hidróxido de amônio, substância
presente em alguns produtos de
limpeza.
a) NH1+4
d) NH4 OH
b) (NH4)2 OH
e) NH4 (OH)4
c) NH4 (OH)2
05. (Fuvest–SP) A seguir aparecem os
nomes alquímicos e os nomes
modernos de três compostos químicos:
natro = carbonato de sódio; sal de
Epson = sulfato de magnésio; sal de
Glauber = sulfato de sódio. O elemento
químico comum às três substâncias é:
b) Na
e) O
c) S
DESAFIO QUÍMICO (p. 1)
01. A;
02. A;
03. E;
04. D;
05. E;
a) H
d) C
Ácidos orto, meta e piro. O elemento E tem o
mesmo nox. Esses ácidos diferem no grau de
hidratação:
Nome dos ânions sem H ionizáveis –
Substituem as terminações ídrico, oso e ico dos
ácidos por eto, ito e ato, respectivamente.
Para lembrar: “Famoso mosquito no bico do pato”
Classificação:
Quanto ao número de H ionizáveis:
• monoácidos ou ácidos monopróticos
• diácidos ou ácidos dipróticos
• triácidos ou ácidos tripróticos
• tetrácidos ou ácidos tetrapróticos
Quanto à força:
• Ácidos fortes, quando a ionização ocorre em
grande extensão.
Exemplos: HCl, HBr, HI. Ácidos HxEOy, nos
quais (y – x)³ 2, como HClO4, HNO3 e H2SO4.
• Ácidos fracos, quando a ionização ocorre em
pequena extensão.
Exemplos: H2S e ácidos HxEOy, nos quais
(y – x) = 0, como HClO, H3BO3.
• Ácidos semifortes, quando a ionização ocorre
em extensão intermediária.
Exemplos: HF e ácidos HxEOy, nos quais
(y – x) = 1, como H3PO4, HNO2, H2SO3.
Exceção: H2CO3 é fraco, embora (y – x) = 1.
Volatilidade
Todo composto iônico é não-volátil. Portanto os
sais e os hidróxidos metálicos são não-voláteis
Principais ácidos voláteis: HF, HCl, HBr, HI, H2S,
HCN, HNO2, HNO3 e CH3–COOH
Principais ácidos fixos ou não-voláteis: H2SO4
e H3PO4
Única base volátil: hidróxido de amônio.
Ácidos mais comuns na química do cotidiano
Ácido clorídrico (HCl):
• O ácido impuro (técnico) é vendido no
comércio com o nome de ácido muriático.
• É encontrado no suco gástrico.
• É um reagente muito usado na indústria e no
laboratório.
• É usado na limpeza de edifícios após a sua
caiação, para remover os respingos de cal.
• É usado na limpeza de superfícies metálicas
antes da soldagem dos respectivos metais.
Ácido sulfúrico (H2SO4)
Bases mais comuns na química do cotidiano
Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2)
• É a cal hidratada ou cal extinta ou cal
apagada.
• É obtida pela reação da cal viva ou cal virgem
com a água. É o que fazem os pedreiros ao
preparar a argamassa.
• É consumido em grandes quantidades nas
pinturas a cal (caiação) e no preparo da
argamassa usada na alvenaria.
Amônia (NH3) e hidróxido de amônio (NH4OH)
• Hidróxido de amônio é a solução aquosa do
gás amônia. Esta solução é também chamada
de amoníaco.
• A amônia é um gás incolor de cheiro forte e
muito irritante.
• A amônia é fabricada em enormes
quantidades na indústria. Sua principal
aplicação é a fabricação de ácido nítrico.
• É também usada na fabricação de sais de
amônio, muito usados como fertilizantes na
agricultura. Exemplos: NH4NO3, (NH4)2SO4,
(NH4)3PO4
• A amônia é usada na fabricação de produtos
de limpeza doméstica, como Ajax, Fúria, etc.
Hidróxido de magnésio (Mg(OH)2)
• É pouco solúvel na água. A suspensão
aquosa de Mg(OH)2 é o leite de magnésia,
usado como antiácido estomacal. O Mg(OH)2
neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico.
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
Hidróxido de alumínio (Al(OH)3)
• É muito usado em medicamentos antiácidos
estomacais, como Maalox, Pepsamar, etc.
1
Teoria protônica de Brönsted-Lowry e teoria
eletrônica de Lewis
Teoria protônica de Brönsted-Lowry – Ácido é
um doador de prótons (H+) e base é um
receptor de prótons.
ácido(1) + base(2) → ácido(2) + base(1)
Um ácido (1) doa um próton e transforma-se na
sua base conjugada (1). Um ácido (2) doa um
próton e transforma-se na sua base conjugada (2).
Quanto maior é a tendência a doar prótons,
mais forte é o ácido.
Quanto maior a tendência a receber prótons,
mais forte é a base, e vice-versa.
Teoria eletrônica de Lewis – Ácidos são
receptores de pares de elétrons, numa reação
química e bases são doadoras de um par de
elétrons na reações.
Todos os ânions são bases de Lewis e mais os
compostos neutros ricos em elétrons, tais como
água e amônia.
São ácidos de Lewis todas as espécies
químicas deficientes em elétrons ou que recebe
um par de elétrons, tais como os cátions, o BF3
e o AlCl3.
SAIS
Sal de Arrhenius – Composto resultante da
neutralização de um ácido por uma base, com
eliminação de água. É formado por um cátion
proveniente de uma base e um ânion
proveniente de um ácido.
Nomenclatura:
nome do sal = [nome do ânion] + de + [nome
do cátion] + Nox cátion
Ex.: CuCl2 cloreto de cobre II
Classificação:
Os sais podem ser classificados em:
• sal normal (sal neutro, na nomenclatura
antiga);
• hidrogênio sal (sal ácido, na nomenclatura
antiga);
• hidróxi sal (sal básico, na nomenclatura
antiga).
Reações de salificação
Reação da salificação com neutralização total
do ácido e da base
Todos os H ionizáveis do ácido e todos os OH–
da base são neutralizados. Nessa reação,
forma-se um sal normal. Esse sal não tem H
ionizável nem OH–.
Reação de salificação com neutralização
parcial do ácido
Nessa reação, forma-se um hidrogênio sal, cujo
ânion contém H ionizável.
Reação de salificação com neutralização
parcial da base
Nessa reação, forma-se um hidróxi sal, que
apresenta o ânion OH– ao lado do ânion do
ácido.
Sais mais comuns na química do cotidiano
Cloreto de sódio (NaCl)
• Alimentação – É obrigatória por lei a adição
de certa quantidade de iodeto (NaI, KI) ao sal
de cozinha, como prevenção da doença do
bócio.
• Conservação da carne, do pescado e de
peles.
Nitrato de sódio (NaNO3).
• Fertilizante na agricultura.
• Fabricação da pólvora (carvão, enxofre,
salitre).
• Carbonato de sódio (Na2CO3).
• O produto comercial (impuro) é vendido no
comércio com o nome de barrilha ou soda.
Bicarbonato de sódio (NaHCO3)
• Antiácido estomacal. Neutraliza o excesso de
HCl do suco gástrico.
• NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
• O CO2 liberado é o responsável pelo “arroto”.
• Fabricação de digestivo, como Alka-Seltzer,
Sonrisal, sal de frutas, etc. O sal de frutas
contém NaHCO3(s) e ácidos orgânicos sólidos
(tartárico, cítrico e outros). Na presença de
água, o NaHCO3 reage com os ácidos
liberando CO2(g), o responsável pela
efervescência.
• NaHCO3 + H+ → Na+ + H2O + CO2
• Fabricação de fermento químico. O
crescimento da massa (bolos, bolachas, etc)
é devido à liberação do CO2 do NaHCO3.
Fluoreto de sódio (NaF)
• É usado na prevenção de cáries dentárias
(anticárie), na fabricação de pastas de dentes
e na fluoretação da água potável.
Carbonato de cálcio (CaCO3)
• É encontrado na natureza constituindo o
calcário e o mármore.
• Fabricação de CO2 e cal viva (CaO), a partir
da qual se obtém cal hidratada (Ca(OH)2):
CaCO3 → CaO + CO2
• CaO + H2O → Ca(OH)2
• Fabricação do vidro comum.
Sulfato de cálcio (CaSO4)
• Fabricação de giz escolar.
• O gesso é uma variedade de CaSO4
hidratado, muito usado em Ortopedia, na
obtenção de estuque, etc.
ÓXIDOS
Óxido – Composto binário de oxigênio com
outro elemento menos eletronegativo.
Nomenclatura
Óxido ExOy:
nome do óxido = [mono, di, tri ...] + óxido de
[mono, di, tri...] + [nome de E]
• O prefixo mono pode ser omitido.
• Os prefixos mono, di, tri... podem ser
substituídos pelo nox de E, escrito em
algarismo romano.
• Nos óxidos de metais com nox fixo e nos
quais o oxigênio tem nox = –2, não há
necessidade de prefixos, nem de indicar o
nox de E.
• Óxidos nos quais o oxigênio tem nox = -1:
nome do óxido = peróxido de + [nome de E]
Óxidos ácidos, óxidos básicos e óxidos
anfóteros
• Os óxidos dos elementos fortemente
eletronegativos (não-metais), como regra, são
óxidos ácidos. Exceções: CO, NO e N2O
(indiferentes).
• Os óxidos dos elementos fracamente
eletronegativos (metais alcalinos e alcalinoterrosos) são óxidos básicos.
• Os óxidos dos elementos de
eletronegatividade intermediária, isto é, dos
elementos da região central da Tabela
Periódica, são óxidos anfóteros.
Óxidos mais comuns na química do cotidiano
Óxido de cálcio (CaO)
• É um dos óxidos de maior aplicação e não é
encontrado na natureza. É obtido
industrialmente por pirólise de calcário.
• Fabricação de cal hidratada ou Ca(OH)2.
• Preparação da argamassa usada no
assentamento de tijolos e revestimento das
paredes.
• Pintura a cal (caiação).
• Na agricultura, para diminuir a acidez do solo.
Dióxido de carbono (CO2)
• É um gás incolor, inodoro, mais denso que o
ar. Não é combustível e nem comburente, por
isso, é usado como extintor de incêndio.
• O CO2 não é tóxico, por isso não é poluente.
O ar contendo maior teor em CO2 que o
normal (0,03%) é impróprio à respiração,
porque contém menor teor em O2 que o
normal.
• O CO2 é o gás usado nos refrigerantes e nas
águas minerais gaseificadas. Aqui ocorre a
reação: CO2 + H2O ↔ H2CO3 (ácido
carbônico)
• O CO2 sólido, conhecido por gelo seco, é
usado para produzir baixas temperaturas.
• Atualmente, o teor em CO2 na atmosfera tem
aumentado e esse fato é o principal
responsável pelo chamado efeito estufa.
Monóxido de carbono (CO)
• É um gás incolor extremamente tóxico. É um
sereíssimo poluente do ar atmosférico.
• Forma-se na queima incompleta de
combustíveis como álcool (etanol), gasolina,
óleo, diesel, etc.
• A quantidade de CO lançada na atmosfera
pelo escapamento dos automóveis,
caminhões, ônibus, etc. cresce na seguinte
ordem em relação ao combustível usado:
álcool < gasolina < óleo diesel.
• A gasolina usada como combustível contém
um certo teor de álcool (etanol), para reduzir
a quantidade de CO lançada na atmosfera e,
com isso, diminuir a poluição do ar, ou seja,
diminuir o impacto ambiental.
2
Anota
Aí!
ÓXIDOS E SUAS REAÇÕES